[0001] 本公开涉及电源开关驱动电路。

[0002] 电源开关驱动电路可以控制电源开关的操作，诸如电源逆变器电路中的开关。电源开关的一些示例可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)和类似的功率半导体。电源开关电路也可以使用配置参数进行操作。配置参数的一些示例可以包括温度限制、电流限制或其他参数。

[0024] 本公开描述了用于操作电源开关驱动电路的电路和技术、以及用于动态地改变电源开关驱动电路的配置参数的技术。控制器可以经由电源开关驱动电路来操作电源开关以控制切换，以及与电源开关驱动电路通信以在切换操作期间调节配置参数。该系统可以控制开关电路用于各种应用，诸如控制电机、用于包括AC‑DC和DC‑DC转换在内的功率转换、以及其他类似应用。在一些示例中，控制器可以通过调节到电源开关驱动电路的脉冲调制控制信号的换向占空比来将电源开关电路的输出维持在期望的操作限制内，例如输出电压和输出功率。本公开的电源开关驱动电路还可以被配置为沿着与脉冲调制控制信号相同的信号路径接收通信信号。换言之，电源开关驱动电路可以接收主功能信令，接通和断开电源开关，覆盖有辅功能信令，通信，其可以包括配置参数。以这种方式，电源开关驱动电路可以沿着相同信号路径接收切换(换向)功能和通信功能两者。

[0025] 本公开的系统(其可以包括控制器和一个或多个电源开关驱动电路)可以在两种技术中的一种技术、或两种技术的组合中区分切换功能和通信功能。该系统可以基于上升沿或下降沿来输出主功能定时。在每个半周期的上升沿与下降沿之间是通信“窗口”。电源开关驱动电路可以基于信号边沿(上升沿或下降沿)接收相关联的电源开关的切换时间，然后输出并且保持电源开关的命令。基于主功能信号的边沿，该命令可以是接通或断开。在本公开中，切换时间是指在电路操作周期中何时对电源开关进行换向(接通或断开)。

[0026] 对于第一种技术，在用于允许开关转变的延迟之后，电源开关驱动电路可以打开通信窗口达预定持续时间。在预定持续时间结束时，通信窗口关闭，并且电源开关驱动电路可以为切换信号的下一边沿做准备。

[0027] 在第二种技术中，电源开关驱动电路可以接收第二信号，以启用或禁用通信窗口和对主功能信号的上升沿或下降沿做出反应的边沿检测功能两者。在具有低侧开关和高侧开关的半桥电路的示例中，该第二信号可以是用于对向开关的控制端子信号。例如，对于高侧MOSFET，第二信号可以是用于低侧MOSFET的栅极控制信号，反之亦然。第二信号可以被认为是用于对向开关的“状态”信号或直通保护(STP)信号，并且为半桥电路提供直通保护。以这种方式，来自低侧开关的STP信号指示低侧开关接通，并且可以首先禁用边沿检测功能并且防止高侧开关也接通，从而提供直通保护。此外，来自禁用了边沿检测的低侧开关的相同STP信号还可以启用高侧开关的通信窗口。也就是说，对于高侧开关驱动电路，对低侧开关被接通的指示也可以指示高侧开关驱动电路可以能够接收通信信号。

[0028] 图1A是示出根据本公开的一个或多个技术的具有电源开关驱动电路的示例系统的框图，该电源开关驱动电路被配置为在相同有线端子上接收切换信号和通信信号。在图1A的示例中，系统100包括控制器102、驱动电路104和电源开关电路106。

[0029] 控制器102可以通过向驱动电路104发送控制信号(108)来控制电源开关电路106的切换，该控制信号可以包括开关、通信和配置信号。在一些示例中，控制器102还可以从驱动电路104接收感测信号(108)，例如，开关状态、温度、模式、错误标志、以及来自驱动电路104的类似通信。控制器102可以包括一个或多个处理器。控制器102中的处理器的示例可以包括以下项中的一项或多项：微控制器(MCU)(例如，包含处理器核心、存储器和可编程输入/输出外围设备的单个集成电路上的计算机)、微处理器(μP)(例如，单个集成电路(IC)上的中央处理单元(CPU))、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、或等效的分立或集成逻辑电路。处理器可以是集成电路，即集成处理电路，并且集成处理电路可以被实现为固定硬件处理电路、可编程处理电路、和/或固定和可编程处理电路两者的组合。

[0030] 驱动电路104可以包括开关电路、滤波器、放大器、缓冲器、一个或多个处理器、隔离电路(诸如电流隔离)、以及用于驱动电源开关电路106的其他组件。驱动电路104可以经由到电源开关电路106的电连接使用驱动和通信信号110来控制电源开关电路106。在本公开中，驱动电路104与电源开关电路106之间的电连接可以承载切换(换向)信号以及通信信号两者。在一些示例中，通信信号的特性可以包括调制方案。一些示例调制方案可以包括以下项中的一项或多项：幅度调制(AM)、频率调制(FM)、脉宽调制(PWM)、脉冲编码调制(PCM)、本地互连网络(LIN)、通用异步接收器/传输器(UART)、控制器局域网(CAN)、外围传感器接口(PSI)和PSI5。

[0031] 电源开关电路106可以被配置有用于各种应用的任何类型的电源拓扑输出功率112。电源拓扑的一些示例可以包括用于负载的开关控制的单个开关、用于功率转换、电机控制和类似应用的一个或多个半桥或全桥电路。

[0032] 图1B是示出三相电机驱动系统的框图，该系统包括根据本公开的一种或多种技术而起作用的电源开关驱动电路。图1B的示例中的系统120是以上关于图1A描述的具有本公开的栅极驱动电路的系统100的一个示例实现。图1B的示例中的电机控制电路只是用作描述本公开的技术的示例的电路的一种可能实现。然而，本公开不限于电机控制，并且可以应用于任何电源拓扑。

[0033] 图1A的示例说明了用于AC驱动操作的应用框图，例如，用于3相电机。电机130连接到功率逆变器结构，该功率逆变器结构从电源单元(VDC 134)接收功率，该电源单元输送能量以操作电机130。

[0034] 在系统120的示例中，电源开关电路是具有B6拓扑的功率逆变器126。在B6拓扑中，电机130的每个相连接到相节点，例如，具有高侧开关(HS，其将相节点连接到VDC的正电源轨)和低侧开关(LS，将相节点连接到VDC的负电源轨)的半桥开关拓扑的节点132。B6拓扑是AC驱动操作的一个示例拓扑。其他拓扑(诸如多级转换器)也可以驱动电机130或其他负载。相节点也可以称为开关节点(SW)。

[0035] 驱动电路是栅极驱动电路124，该栅极驱动电路被配置为驱动形成功率逆变器126的半桥电路的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的栅极(控制端子)。具有不同类型的控制端子的其他类型的电源开关可以使用不同驱动电路。该示例示出了MOSFET电源开关的符号，但是在本公开的范围内，可以使用其他类型的电源开关，诸如绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)和其他开关。

[0036] 栅极驱动电路124是控制设备、控制器122之间的链路，控制器122生成切换控制信号(PWM_xy)以操作功率逆变器单元中的电源开关(接通/断开控制)。控制器122是以上关于图1A描述的控制器102的示例，并且可以具有相同或相似的功能和特性。控制器122可以控制功率逆变器126的每个电源开关，尽管栅极驱动器线仅被示出为到第一半桥以简化图示。如上所述，控制器122可以是任何类型的控制设备，例如微控制器μC或任何其他类型的脉冲调制生成单元。本公开中的脉冲调制信号可以包括脉冲密度调制(PDM)、脉宽调制(PWM)(其是开关频率固定的PDM的特殊情况)、脉冲频率调制(PFM)、脉冲幅度调制(PAM)和其他类型的脉冲调制信号。

[0037] 由于B6桥的结构，栅极驱动电路124包含若干电压域。每个电源开关需要相对于定义的参考电平的控制信号(例如，在系统120的示例中的每个电源开关的源极连接S)。在图1B的示例中，低侧开关的参考电平是PGND，而高侧开关的参考电平是开关节点。

[0038] 个体控制信号(G)控制功率逆变器126中的每个电源开关。栅极驱动电路124输出适合于个体电源开关的所需要的电压电平的每个控制信号。在一些示例中，例如，对于功率MOSFET，若干独立的(较小的)电源开关器件可以并联连接，以增加并联结构(图1B中未示出)的整体电流能力。在本说明书中，这样的并联连接也被认为是单个电源开关，因为并联开关可以形成一个更大的电源开关。

[0039] 在三相AC驱动器的稳态操作中，三相电流Iu、Iv和Iw可以是正弦波(图1B中未示出)。相电流的频率定义电机的转速，而相电流的幅度与电机的转矩有关。

[0040] 根据电机的构造，一些示例相电流频率可以包括在0到几百赫兹(Hz)之间的频率。相电流的幅度的关系可以随着转子的旋转而改变。例如，在操作期间，在一个时间段中，相电流Iu输送具有最大正值的电流，并且相电流Iw可以处于最大负相电流。在这个相同的时间段中(图1B中未示出)，相电流Iv可以具有在Iu与Iw之间的电流大小。在另一时间段中，相电流的值发生变化。

[0041] 为了在电源开关中生成具有合理损耗的“平滑”相电流，电源开关在接通/断开模式下操作，其由控制器122生成的脉冲调制(例如，PWM信号)控制。每个开关的切换信号相对于其他开关的占空比可以定义所得到的相电流形状。在PWM的示例中，占空比是开关的接通时间与整个PWM时段之间的关系。电机绕组的电感电阻(L/R)时间常数平滑了电源开关的接通/断开操作的影响。

[0042] 在某些示例中，电源开关的PWM频率比相电流的频率快得多。例如，PWM频率值可以包括从4kHz到30kHz范围内的频率，这取决于电源开关和最大相电流幅度，而相电流可以在100Hz范围内，如上所述。这导致在每个时间段中总是存在一定数目的PWM时段(电源开关的接通/断开周期)。

[0043] 电源开关中通常有两种类型的损耗。首先，导通损耗，这是由导通模式下电源开关上的电压降和通过开关的电流引起的。在MOSFET中，该电压降可以基于MOSFET的RDS‑ON。第二种类型的损耗是由控制信号控制的电源开关的开关活动(接通/断开＝导通/不导通)引起的换向损耗。

[0044] 换向损耗可以取决于栅极驱动电路124如何驱动电源开关，例如，取决于电源开关的每次接通/断开和断开/接通转变所应用的栅极电流的幅度和分布。此外，两个电源开关(即，相同电机相的高侧和低侧)之间的PWM信号的定时影响换向损耗。死区时间是在两个电源开关中的一个电源开关的接通/断开转变和两个电源开关中的另一电源开关的断开/接通转变期间的时间。在死区时间期间，两个电源开关都被控制为断开，以避免逆变器桥臂的短路(也称为先断后合)。在半桥或全桥开关电路中，针对每对HS开关和LS开关的电源切换周期的死区时间的定时(例如，与整个切换周期的持续时间和占空比相比的死区时间的持续时间)影响换向损耗。

[0045] 可以调节各种配置参数，诸如栅极电流的形状以及死区持续时间，以提高换向损耗。因为相电流的幅度随着电机旋转而变化，所以栅极电流的形状和死区时间可以动态地适应实际相电流值，以改善损耗。根据应用，配置参数的一些示例(例如，定义换向速度并且影响换向损耗的一组换向参数)可以包括：转换速率(slew rate)、栅极电流值、栅极电流形状、栅极电压、死区时间、过流保护限制和过温阈值。为了使换向损失最小化，这些参数中的一个或多个可以适应实际相电流，从而产生换向的电流。对于更高的电流值，更快的开关对于损耗可以是有益的。另一方面，更快的开关可能导致应当避免的更高的噪声效应(EMI)。最后，在换向损耗与EMI行为之间总是存在折衷。在系统120的示例以及本公开中的其他示例系统中，控制器122可以在相同的信号线上发送切换信号和通信信号两者，这两个信号可以包括配置参数。

[0046] 与使用从控制器122到HS和LS栅极驱动电路124的独立布线(包括附加引脚/焊盘)进行参数配置和切换命令的其他示例系统相比，使用相同的信号线(例如，用于切换和通信两者的相同电连接)可以提供优势。一些示例优点包括降低了复杂性、在印刷电路板上更少的迹线(其可以用作具有快转换速率信号的EMI天线)以及降低了成本。

[0047] 图2是示出本公开的示例三相系统的框图。系统200是以上关于图1A和图1B描述的系统100和120的示例。系统200包括控制器202，该控制器是具有与上述控制器102和122相同或相似的功能和特性的电路。

[0048] 在图2的示例中，系统200还包括MOSFET电源开关，尽管该描述可以应用于任何类型的电源开关。在一些示例中，系统200可以包括用于每个电源开关的单独的驱动电路。每个驱动电路可以从控制器202接收命令信号，并且向每个相应电源开关输出驱动信号，在图2的示例中，这些驱动信号是栅极驱动信号。每个驱动电路还可以向控制器202输出通信信号，例如状态、错误消息和类似消息。

[0049] 在其他示例中，高侧驱动器和低侧驱动器可以被组合在单个集成电路上。例如，栅极驱动器IC 224可以包括高侧驱动器204和低侧驱动器206。栅极驱动器IC 224可以包括两个输入端子，即，用于接收高侧切换命令220的第一端子和用于接收低侧切换命令222的第二端子。栅极驱动器IC 224还可以包括两个输出端子，一个用于HS开关，另一个用于LS开关。

[0050] 如以上关于图1A和图1B所述，控制器202可以输出两个切换命令，并且通过栅极驱动器上的相同信号线和两个相同输入端子发送和接收通信。例如，HS驱动电路208包括连接到控制器202的输入端子，该输入端子可以经由高侧连接224接收切换信号和通信信号两者。在一些示例中，通信信号可以包括如以上关于图1B所述的配置信息。配置信息可以包括用于操作电源开关的一个或多个配置参数，诸如转换速率、栅极电压和其他配置参数。HS驱动器208还可以经由高侧连接224向控制器202发送信号。

[0051] 类似地，与栅极驱动器IC 224和LS驱动器206一样，LS驱动器210包括连接到控制器202的输入端子，该输入端子可以经由低侧连接226接收切换信号和通信信号两者。HS驱动器212包括连接到控制器202的输入端子，该输入端子可以经由高侧连接228接收切换信号和通信信号两者。LS驱动器214还包括连接到控制器202的输入端子，该输入端子可以经由低侧连接230接收切换信号和通信信号两者。每个相应驱动电路可以基于所接收的切换信号和通信信号来操作每个相应电源开关。

[0052] 图3是示出用于高侧和低侧电源开关电路的示例脉冲调制切换信号、相关联的时间延迟和通信窗口的定时图。在其他示例中，用于切换信号和通信窗口的类似定时可以应用于半桥电路之外的其他类型的开关电路，诸如仅高侧、仅低侧和其他开关电路。

[0053] 在图3的示例中，控制端子驱动开关状态改变是由驱动器控制信号的边沿转变发起的。在MOSFET和IGBT的示例中，控制端子是栅极，因此控制端子驱动信号是栅极驱动信号。在双极结型晶体管(BJT)的示例中，控制端子是基极，因此驱动信号将不同于栅极驱动信号，但是可以以具有如图3所示的边沿转变的类似方式操作。

[0054] 图3的示例示出了栅极驱动状态转变(从接通到断开，或反之亦然)在状态转变正在进行时(例如，在tdelay 310期间)不应当被中断。在转变之后，并且在开关处于接通或断开状态的持续时间内，栅极驱动器的控制信号连接可以用于将任意数据从控制器202传输到栅极驱动电路，例如图2所示的高侧驱动器204，而不使用任何附加通信通道，诸如附加布线或连接端子。对于这种数据传输，可以使用任何合适的数据调制技术。

[0055] 以这种方式，本公开的核心是使用换向信号(栅极驱动控制信号)路径，在图3的示例中为PWM，并且在twindow 312期间经由某种调制技术添加配置信息(数据)。换向信号通过以下方式来分析：上升沿或下降沿(例如，边沿314)几乎没有延迟地被传输到栅极驱动器(例如，图2的低侧驱动器210)的“接通/断开”开关输入。并行地，由驱动电路生成延迟时间tdelay 310。在该延迟之后，生成用于有效配置数据的时间窗口twindow 312。在一些示例中，在twindow 312期间，驱动电路的边沿检测被禁用，并且接通/断开信号被保持为先前状态(例如，接通或断开)。在一些示例中，死区时间tdead 306可以影响tdelay 308和twindow 312的长度。

[0056] 换言之，在接收到切换信号(诸如下降沿314)之后，驱动电路可以将所接收的切换信号输出到相关联的电源开关并且保持其达第一持续时间316。在图3的示例中，在下降沿314之后，驱动电路可以向低侧开关输出并且保持低侧切换信号304。在一些示例中，下降沿
314可以使低侧开关断开。在其他示例中，下降沿314可以使低侧开关接通。在本公开中，“切换信号”也可以称为切换控制信号或换向信号，以区别于可以在相同信号路径上传播的通信信号。

[0057] 在第二持续时间318期间，驱动电路可以维持由下降沿314触发的切换信号，其中为了维持切换信号，驱动电路可以禁用后续切换信号的检测达第二连续时间318。第二持续时间318在第一持续时间316内开始和结束，并且可以包括长度为twindow 312的窗口。在一些示例中，第二持续时间318和twindow 312是相同的持续时间。驱动电路可以允许在窗口期间对在到驱动电路的输入端子处接收的通信信号的解码。禁用对后续切换信号的检测可以允许看起来类似于切换信号的通信信号免于无意中导致开关换向。

[0058] 总之，本公开的电路布置和电路操作可以覆盖主功能信令(图3示例中的PWM切换信号)和辅功能信令，例如，包括配置信息的通信信号(图3中未示出)。主功能信令具有“主窗口”，例如tdelay 308和tdelay 310所示的定时间隔，其中信息被认为与主功能相关。在一些示例中，HS切换信号302的时间延迟持续时间(tdelay 308)可以不同于时间延迟持续时间(tdelay 310)，并且LS切换信号304可以不同。在图3的示例中，“与主功能相关的信息”是由上升沿和下降沿指示的切换命令。

[0059] 主功能信令定时也具有“空窗口”，例如，第二持续时间318和twindow 312，其中在驱动电路输入端子处接收的信息不能与主(开关)功能相关。主功能信令的这些空窗口可以用于辅功能信令，例如在调制的通信信号中。执行主功能的电路可以将空窗口(318)中的调制信号解释为噪声并且忽略它，而辅功能电路可以将该调制信号解释为数据并且对其作出反应，例如，解码通信信号中的配置信息并且设置电源开关驱动电路的行为。以这种方式，用于主功能(开关)和辅功能(通信)两者的电路可以区分主窗口和空窗口。本公开的电路操作可以被表征为一种时分多址(TDMA)方案，但是其中访问窗口不是相对于时间而分布的，而是相对于事件而分布的。

[0060] 利用本公开的技术，可以仅使用一个信号路径和一个输入端子用于从控制器到栅极驱动器的换向和配置传输。也就是说，与其他技术相比，可以避免用于配置传输的附加信号路径，并且可以减少栅极驱动器IC的布线工作量和引脚数目。

[0061] 图4是示出根据本公开的一个或多个技术的用于实现电源开关驱动电路的电路的示例布置的框图。开关驱动电路400是以上关于图1A和图1B描述的驱动电路104和栅极驱动电路124、以及以上关于图2描述的高侧驱动器204、208、212和低侧驱动器206、210、214中的任何一个的示例。开关驱动电路400可以具有与上述驱动电路相同或相似的功能和特性。

[0062] 在图4的示例中，开关驱动电路400包括控制端子驱动电路420、通信电路和窗口发生器416、边沿检测和保持电路402、同步电路406、tdelay电路408、时钟410、输入端子432、以及连接到电源开关430的栅极(控制端子)的输出端子。图4中的开关驱动电路400的布置仅仅是一个示例实现，并且用于描述本公开的技术。在其他示例中，开关驱动电路400可以具有不同的布置和更多或更少的组件。

[0063] 开关驱动电路400是包括输入端子432的电源开关驱动电路，该输入端子可以连接到控制器，诸如图2的控制器202。边沿检测和保持电路402(简称检测电路402)可以被配置为从输入端子432接收切换信号并且输出和保持所接收的切换信号。在图4的示例中，检测电路402可以经由控制端子驱动电路420将切换信号435输出到电源开关430并且保持其达第一持续时间。例如，如以上关于图3所述，检测电路402可以检测下降沿314，然后将换向信号(接通或断开)输出到电源开关430并且保持其达持续时间316。如以上关于图3所述，在本公开中，来自图2的控制器202的用于命令电源开关430接通或断开并且在输入端子432处接收的信号在本公开中将称为切换控制信号、换向信号或切换信号。在一些示例中，检测电路402的保持电路可以包括触发器或其他类似的电路布置，该电路布置被配置为保持换向信号，即，切换信号或主功能信号，如上所述(图4中未示出)。

[0064] 在图4的示例中，控制端子驱动电路420可以包括缓冲器、放大器、电平移位器、电流隔离和其他组件，以应用适当的控制端子信号来操作电源开关430。例如，在图4所描绘的MOSFET的示例中，控制端子驱动电路420可以应用Vgs以控制电源开关430的切换。在其他示例中，控制端子驱动电路430可以例如根据电源开关的类型以及电源开关是高侧开关还是低侧开关以适当的设置应用基极电流Vbe、Vgc(用于IGBT)来操作电源开关430。控制端子驱动电路420可以在接通/断开端子422处接收切换信号，并且在不同的一个或多个端子处接收配置信息424。配置信息可以设置控制端子驱动电路420的行为和开关驱动电路400的其他组件的行为。如以上关于图1B所述，配置信息的一些示例可以包括转换速率、栅极电压分布、死区时间、过温阈值和类似参数。

[0065] 通信电路和时间窗口发生器416可以包括配置解码电路，该配置解码电路可以从输入端子432接收通信信号434并且解码所接收的通信信号。例如来自以上关于图1A‑图2描述的控制器的通信信号可以包括状态查询、配置信息和其他数据。配置解码电路可以例如向控制端子驱动电路420和开关驱动电路400的其他组件(为了简化图示，图4中未示出)输出从通信信号中解码的配置信息424。

[0066] 通信电路和时间窗口发生器416还可以包括时间窗口生成电路，如以上关于图3所述，该电路可以在包括窗口的第二持续时间(例如，图3的持续时间318和twindow 312)期间维持来自检测电路的切换信号。在本公开中，“维持”切换信号可以包括禁用后续切换信号的检测并且允许在窗口期间对接收的通信信号的解码。

[0067] 在图4的示例布置中，通信电路和时间窗口发生器416可以从twindow 418输出命令以禁用检测电路402的端子404。以这种方式，在第二持续时间318内的窗口(twindow 312)期间，检测电路402可以忽略输入端子432处的信号的任何波动，例如作为噪声，并且不会导致电源开关430换向到不同开关状态。同时，通信电路和时间窗口发生器416可以接收并且解码在相同输入端子432处接收的来自控制器的通信。

[0068] 此外，在操作期间，当检测电路402检测到切换信号(诸如上升沿或下降沿)时，输出的切换信号可以导致时钟410、同步电路406和tdelay 408的组合开始禁用通信电路和时间窗口发生器416，例如，达在图3所描绘的tdelay 310的持续时间，以允许切换信号完全转变，并且避免在状态转变正在进行时中断主功能信号，如以上关于图3所述。在图4的示例中，tdelay 310的到期可以经由启用414来启用通信电路和时间窗口发生器416。以这种方式，第二持续时间(图3的318)的开始和结束至少部分基于与切换信号相关的延迟时间tdelay 310。在电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路的示例中，例如，图2的栅极驱动器IC 224，其中切换信号可以包括死区时间，则延迟时间和窗口持续时间可以至少部分基于死区时间，如以上关于图3所述。如上所述，来自控制器的信号定时可以控制死区时间和延迟时间的持续时间。

[0069] 图5是示出发送和实现本公开的电源开关驱动电路的配置信息的示例的定时图。在图5的示例中，主功能切换信号和辅功能通信信号两者都使用PWM进行调制，其可以包括一个或多个占空比。在其他示例中，用于主功能的调制方案可以不同于辅功能，例如PWM和PFM、或者调制方案的某种组合。图5的示例示出了将PWM通信应用于转换速率控制，并且包括用于半桥的安全切换的某种定时逻辑，例如，以确保电源轨不会通过无意中接通HS和LS开关两者而短路到接地轨。

[0070] 图5示出了用于在快转换速率与慢转换速率之间改变以操作电源开关的两个不同示例。示例1 550描绘了在“空窗口”期间叠加在切换上的高频PWM通信信号的存在547或不存在548。示例2 550描绘了在twindow 542期间从高频546PWM通信信号转换到低频544PWM通信信号以在不同转换速率设置之间切换。

[0071] 参考PWM信号514包括来自连接到输入引脚的控制器的快叠加通信信号(547或546)，以将转换速率设置为快切换。快切换不是立即被应用的，而是以以下方式，在应用更高频率信号(547或546)之后立即应用快断开切换536，但快接通转换速率537在之后应用，例如在一个PWM周期之后。对于高频通信信号的移除也是如此：慢切换立即应用于接通切换，但被延迟用于断开切换。利用该方案，可以确保不会发生重叠切换，并且以安全的方式进行切换。

[0072] 所请求的切换行为定时502示出了慢转换速率设置504，随后是所请求的快转换速率506和返回到慢转换速率设置508。510所示的驱动器A 520的所应用的转换速率定时指示慢转换速率524，随后是具有立即应用的快断开和延迟的快接通的时段526。具有立即应用的慢转换速率和延迟的慢断开的时段528。类似地，对于驱动器B 522，512所示的所应用的切换转换速率行为以慢转换速率的530开始，随后是532所示的立即应用的快断开和延迟的快接通。最后是具有立即应用的慢接通和延迟的慢断开的时段534。

[0073] 由于这些延迟，可以看出，在没有针对每个驱动器的通信信号的情况下，在完整的PWM周期之后应用慢转换速率切换驱动信号。为了正确地检测PWM信号，通信信号可以具有比驱动器切换信号的接通时间高的频率，例如，与米勒(Miller)平台有关。米勒平台(Vpl)可以是指当dVgs/dt处于最小值时的栅极源极电压。该电压平台(Vpl)可以被描述为当晶体管从截止状态切换到导通状态时的区域。

[0074] 本公开的电路的通信可能受到时间twindow 542的限制，因为通信应当适应这个时间，如以上关于图3所述(在该示例中，用于指示切换速度变化的至少一个高低转变)。通信窗口twindow 542在tdelay 540之后开始，并且可能受到特定应用所允许的最低换向占空比的限制。

[0075] 在一些示例中，可以将安全切换行为编程到电源开关驱动电路中，例如，其由以上关于图4描述的开关驱动电路400的控制端子驱动电路420、通信电路和窗口发生器416、边沿检测和保持电路402中的逻辑控制。另外地或替代地，安全切换可以由传输器(例如，图1A和图1B的控制器102和122)控制，而不仅被编程到接收器(例如，电源开关驱动电路)中。换言之，控制器可以被配置为控制第一持续时间516的时间量，以输出并且保持切换信号，并且控制第二持续时间518的时间量(其包括通信窗口twindow 542)。在一些示例中，控制器可以根据需要来延长用于解码通信信号的第二持续时间518和窗口twindow 542，并且延迟发送换向信号(在图5的示例中为上升沿或下降沿)。例如，控制器可能需要更多的时间来输出用于某个下一操作阶段的配置信息。持续时间516和518对应于以上关于图3描述的持续时间316和318。

[0076] 图6是示出具有直通保护的本公开的示例三相系统的框图。系统600的示例类似于图2的系统200的示例，只是针对每个电源开关驱动电路增加了第二输入端子。直通保护(STP)适用于如半桥开关电路等开关电路，其中存在意外地同时接通两个开关的风险，电源轨可能短路到参考或接地轨。换言之，来自控制器的切换信号包括高侧切换信号和低侧切换信号两者，如以上关于图3所述。

[0077] 在图6的示例中，控制器602是可以向高侧驱动器604的输入端子620输出切换信号和通信信号两者的示例电路。到高侧驱动器604的切换/通信信号也可以连接到低侧驱动器606的第二输入端子626。类似地，控制器602可以向低侧驱动器606的输入端子628输出切换信号和通信信号两者。到低侧驱动器606的切换/通信信号也可以连接到高侧驱动器604的第二输入端子622。

[0078] 在图6的示例中，控制器602包括可操作地耦合到存储器的处理电路，该处理电路可以执行本公开中描述的功能以及未描述的很多其他功能。控制器602还可以包括诸如切换控制信号发生器620、通信信号发生器623、以及定时器和混频器电路625等电路，在一些示例中，这些电路都可以由控制器602的处理电路控制。在其他示例中，切换控制信号发生器620、通信信号发生器623、以及定时器和混频器电路625中的任何一个或多个可以操作地连接在系统600内，但与控制器602(图6中未示出)分离。定时器和混频器电路625可以接收切换控制信号以接通和断开系统600的电源开关，并且还接收通信信号，诸如电源开关驱动电路的配置信息。定时器和混频器电路625可以控制切换控制信号的定时，例如上升沿和下降沿，并且在用于通信的相同信号路径上插入调制。如上所述，系统600是上述系统100、120和200的示例。因此，尽管在图1‑图4中未示出，但是系统100、120和200以及控制器102、控制器122和控制器202可以包括与上述系统600的布置相同或相似的布置和选项。

[0079] 除了提供STP之外，在每个相应驱动电路的第二输入端子处接收的输入信号可以控制第二持续时间，例如，图5的518，该第二持续时间包括通信窗口。STP基于两个PWM信号(用于LS和用于HS)交叉连接在LS栅极驱动器与HS栅极驱动器之间的事实。例如，对于HS驱动器604，在第二端子622处接收的输入信号(即，LS驱动器606的切换信号)用作STP输入。如果第一输入端子620和第二输入端子622两者处的切换信号两者都是活动的，例如，指示开关应当接通，则HS驱动器604内的逻辑“知道”某处存在故障。两个输入信号都指示接通将是故障，因为两个开关都接通将导致短路。因此，HS驱动器604内的逻辑将阻止在检测到STP条件之前已经被停用(断开)的HS开关的激活(接通)(两个切换控制信号都指示接通)。在其中HS开关在STP条件之前被接通的示例中，在一些示例中，HS驱动器604的逻辑可以使得HS开关保持接通。在这种状态下，半桥的状态可以看起来是“冻结的”，尽管一些信息可以已经通过调制的通信数据被发信号通知给输入端子或从输入端子被发信号通知。

[0080] 如以上关于图2所述，在一些示例中，每个电源开关驱动电路可以是独立的单元，例如，单独的集成电路。在其他示例中，高侧驱动电路和低侧驱动电路可以被布置为单个单元，如栅极驱动器IC 624所示。对于单个IC示例，STP信号的交叉连接可以位于栅极驱动器IC 624上。在单独的电源开关驱动电路的示例中，例如，如驱动电路608、610、612和614所示，交叉连接可以位于印刷电路板、引线框或某种类似结构上。

[0081] 图7A是示出根据本公开的一个或多个技术的用STP信号实现电源开关驱动电路的电路的示例布置的框图。图7A示出了图6描绘示的电源开关驱动电路中的任何一个的内部布置的一个可能的示例，诸如低侧驱动器610。如以上关于图4所述，在其他示例中，开关驱动电路700可以具有不同的布置和更多或更少的组件。

[0082] 在图7A的示例中，类似于以上关于图4描述的电源开关驱动电路400，电源开关驱动电路700包括控制端子驱动电路720、通信电路716、时钟710、输入端子732、和连接到电源开关730的栅极(控制端子)的输出端子，这些可以具有与以上关于图4描述的类似组件相同的功能和特性。电源开关驱动电路700还包括直通保护逻辑(STP逻辑)736、以及被配置为连接到STP信号738的第二输入端子731。在图7A的示例中，STP逻辑736可以执行以上关于图4描述的边沿检测和保持电路402的功能中的一些功能。在其他示例中，开关驱动电路700可以不使用边沿检测来检测脉冲调制信号735中的换向命令。在一些示例中，STP信号738可以是用于半桥开关电路中的对向开关的控制端子信号。例如，当电源开关730是高侧开关时，STP信号738可以连接到相关联的低侧开关的控制端子信号。在其他示例中，STP信号738可以是来自系统中的控制器或其他电路的单独信号。

[0083] 为了简化描述，开关驱动电路700的操作将被描述为被配置为低侧驱动器。类似于以上关于图3和图4的描述，在一些示例中，STP逻辑736可以检测低侧切换信号下降沿314，然后向电源开关730输出切换信号735(接通或断开)并且保持其达持续时间316。在图7A的示例中，切换信号735是来自STP逻辑736的输出，其被发送到控制端子驱动电路720以到达电源开关730。在第一输入端子732处的脉冲调制信号735是接通电源开关730的命令的示例中，如果STP信号738指示与电源开关730相关联的高侧开关也接通，则STP逻辑736可以防止接通命令到达电源开关730，这将防止LS开关和HS开关两者同时接通(活动)。否则，STP逻辑736可以检测何时STP信号738已经切换，指示HS开关已经改变状态，并且向控制端子驱动电路720输出并保持切换信号735，以接通或断开电源开关730。

[0084] 对于通信，本公开的系统(例如，图6的系统600的控制器602或其他组件)可以将半桥电路的活动开关的PWM信号保持在活动电平(接通)，并且调制关于不活动(断开)PWM信号的信息。用于不活动驱动电路的STP逻辑可以保持相关联的开关停用(断开)，并且用于不活动开关的通信电路可以接收和解码通信。系统控制器可以在切换周期的某些部分期间停止通信调制。例如，在开关转变时间、或在当两个PWM信号都处于不活动电平以将HS和LS开关两者都切换为断开的死区时间期间。但是，一旦LS开关或HS开关中的一个经由一个PWM信号被激活(接通)，则另一PWM信号可以用于通信。

[0085] 对于作为低侧开关驱动器的开关驱动电路700，在第二端子731处的第二切换信号(STP信号738)指示半桥电路的高侧开关接通(并且电源开关730断开)的时间期间，STP信号738可以使得STP逻辑736启用低侧驱动电路的通信窗口。例如，STP逻辑736可以输出通信信号734，并且使得通信电路716能够接收和解码在输入端子732处接收的通信。同时，STP逻辑
736可以经由控制端子驱动电路720将电源开关730保持在断开状态(停用)。

[0086] 图7B是示出根据本公开的一个或多个技术的用组合的STP信号和窗口发生器实现电源开关驱动电路的电路的示例布置的框图。开关驱动电路750是图6所描述的电源开关驱动电路中的任何一个的内部布置的示例，诸如低侧驱动器610。图7B的示例可以包括来自图7A的特征与以上关于图4描述的特征组合。图7B的组件可以具有与上述组件相同或相似的功能。例如，同步电路706和通信电路766以及窗口发生器767可以是图4的检测电路402、同步电路406以及通信电路和窗口发生器416的示例，并且具有相同或相似的特性。

[0087] 在一些操作示例中，开关驱动电路750可以在第一时间在第一模式下基于来自STP逻辑的启用714与系统控制器通信，并且在第二时间基于使用tdelay 708和窗口发生器767在第二模式下通信。在第一操作模式中，开关驱动电路750可以如上面针对开关驱动电路700所述的那样起作用。也就是说，对于通信，本公开的系统(例如，图6的系统600)可以将半桥电路的活动开关的PWM信号保持在活动电平(接通)，并且仅在输入端子772处的不活动(断开)PM信号775上调制信息。不活动驱动电路的STP逻辑可以保持相关联的开关不活动(断开)，并且不活动开关的通信电路可以接收和解码经由输入端子772、同步电路706、tdelay 708和窗口发生器767接收的通信。在一些示例中，STP逻辑776可以使得通信电路能够接收和解码通信信号。在该第一操作模式中，接收通信取决于STP信号738的状态，并且电源开关
770断开。然后，STP逻辑776可以将启用信号714输出到窗口发生器767，如图7B所示，或者在一些示例中，直接输出到通信电路766(图7B中未示出)，以使得通信电路766能够解码通信信号。

[0088] 在其他示例中，开关驱动电路750可以在第二操作模式下操作，如以上关于图4和图5所述。在该第二模式中，开关驱动电路750可以在“空窗口”期间传递相关联的电源开关770是断开还是接通。在图7B的示例中，同步电路706可以检测脉冲调制信号775中的切换控制信号，诸如上升沿或下降沿。如果在输入端子771处接收的STP信号738指示电源开关770可以安全地换向，则STP逻辑776可以向电源开关770输出和保持切换信号778，如上所述。
STP逻辑776可以提供附加电路保护、以及如以上关于图3和图5所述的任何死区时间和延迟时间。

[0089] 上升沿或下降沿可能导致时钟760、同步电路706和tdelay 708以及窗口发生器767的组合最初阻塞或禁用通信电路766，例如，在图5所描绘的tdelay 540的持续时间内。延迟可以允许切换信号完全转变，并且避免在状态转变正在进行时中断主功能信号，如以上关于图3所述。tdelay 540的到期可以触发窗口发生器767在twindow期间将在输入端子772处接收的通信信号传递到通信电路766(如图3和图5所示)。在一些示例中，窗口发生器电路767还可以防止STP逻辑776在twindow期间对输入引脚772处的信号波动进行响应，如以上关于图3和图4所述。

[0090] 在一些示例中，在该第二模式中，窗口发生器767可以经由到STP逻辑776的启用714来禁用切换命令(例如，边沿)检测。以这种方式，第二持续时间(图3的318，其可以包括图5的twindow 312和twindow542)的开始和结束至少部分基于与切换信号相关的延迟时间tdelay310。

[0091] 如针对开关驱动电路700所述，如以上关于图6所述，系统控制器可以控制由开关驱动电路750在输入端子772处接收的脉冲调制信号和通信信号的定时和混频。处理电路(例如，控制器602的处理电路，或者系统600的其他生成和混频电路)可以在切换周期的某些部分期间停止通信调制，诸如在开关转变时间期间或者在两个PWM信号两者都处于不活动电平的死区时间期间，即当HS开关和LS开关两者都断开时。

[0092] 图8A和图8B是示出切换信号和通信窗口的示例的定时图。图8A类似于上述图3，并且与图8B放置在同一张纸上以便于比较。

[0093] 在8A的示例中，本公开的开关驱动电路(例如，图4的开关驱动电路400或图7B的开关驱动电路750)可以包括窗口生成电路，该窗口生成电路被配置为基于经由输入端子接收到切换信号来生成具有定时的通信窗口。通信窗口的持续时间以及开始时间和结束时间可以基于切换信号(上升沿或下降沿)以及延迟时间。窗口生成电路可以在通信窗口期间维持来自检测电路的切换信号，其中“维持”切换信号包括禁用检测电路，例如图7B的STP逻辑776，以防止在相同输入引脚处接收的后续边沿被解释为切换信号814。在切换信号之间的第一持续时间816内开始和结束的这第二持续时间818期间，通信电路可以允许在窗口期间对接收的通信信号的解码。

[0094] 类似于图8A，图8B的示例示出了切换信号820和822以及时间窗口824，其中通信信号可以在相同传输线上传输，例如，对于隔离的开关电路，诸如具有电流隔离的开关电路。然而，与图8A不同，通信窗口的持续时间不在切换信号的持续时间内开始和结束。

[0095] 开关电路可以接收切换(换向)信号820，该信号可以使得相关联的电源开关换向(接通或断开)。稍后，开关电路可以接收第二切换信号822，该第二切换信号可以使得相关联的电源开关换向到相反状态。在由824指示的时间期间，开关电路可以被配置为发送或接收通信。然而，与图8A相比，切换信号820或822都没有被检测到并且保持一段持续时间，在该持续时间内，通信窗口开始和停止。

[0096] 图9是示出根据本公开的一个或多个技术的使用定时窗口生成的电源开关驱动电路的示例操作的流程图。除非另有说明，否则将根据图2和图4来描述图9的块。

[0097] 在第一时间处，电源开关驱动电路(诸如开关驱动电路400)可以在电源开关驱动电路的输入端子432处接收切换信号(900)。切换信号可以包括脉冲调制信号，如高侧切换信号302和低侧切换信号304所示。

[0098] 响应于接收到切换信号，例如由边沿检测和保持电路402向电源开关的控制端子供应第一驱动信号达第一持续时间(902)。在图4的示例中，边沿检测和保持电路402将切换信号供应给控制端子驱动电路420，该控制端子驱动电路将切换信号输出到具有适当电压的电源开关430。电源开关驱动电路可以等待第二持续时间，其中第二持续时间基于电源开关的电路特性和电源开关驱动电路的特性，例如，转换速率和被设置到控制端子驱动电路420中的其他参数。在图9的上下文中的第二持续时间不同于以上关于图3描述的持续时间
318。相反，在半桥电路的电源开关驱动电路的示例中，第二持续时间可以包括延迟时间，该延迟时间又可以包括死区时间。在用于单个开关的电源开关驱动电路的示例中，延迟时间可以不需要包括死区时间以防止电源与地之间的意外短路。

[0099] 在第二持续时间之后，例如图3的tdelay 310，并且在第一持续时间316期间，电源开关驱动电路可以在输入端子432处接收第二信号，诸如通信信号434(904)。在一些示例中，通信信号可以具有与切换信号不同的调制方案。

[0100] 在一些示例中，开关驱动电路400内的电路(诸如，在一些示例中，通信电路和窗口发生器416内的通信电路，或者在其他示例中，检测电路402)可以分析所接收的第二信号(908)。例如，分析可以包括确定输入端子432处的信号是噪声、通信还是切换信号。基于第二信号的特性，电源开关驱动电路可以确定所接收的第二信号是通信信号(910)，例如，基于检测到预期的调制方案，确定信号在twindow内，确定信号具有预期的频率，小于阈值幅度，例如，不是由EMI引起的，以及其他特性。

[0101] 通信电路和窗口发生器416可以解码通信信号中的信息(912)。在一些示例中，该信息包括配置信息(该配置信息可以设置开关驱动电路400的行为)、或者一些其他信息，如以上关于图1所述。

[0102] 通信电路和窗口发生器416可以确定第一持续时间内的通信窗口已经结束，例如时间段twindow 312已经到期(914)。响应于确定通信窗口已经结束，电源开关驱动电路可以准备在输入端子432处接收切换信号(916)。如以上关于图3和图4所述，在一些示例中，通信电路和窗口发生器416可以向检测电路402输出twindow 418，这可以使得检测电路402能够检测输入端子432处的下一切换信号。

[0103] 在第一时间之后的第二时间处，电源开关电路可以在输入端子处接收切换信号(918)，并且响应于接收到切换信号，由电源开关驱动电路向电源开关的控制端子供应第二驱动信号达第三持续时间(920)。

[0104] 图10是示出根据本公开的一个或多个技术的使用启用信号的电源开关驱动电路的示例操作的流程图。除非另有说明，否则将根据系统600来描述图10的块，包括如图6、图7A和图7B所述的直通保护。

[0105] 在第一时间处，电源开关驱动电路(诸如，图6的高侧驱动器604、608和612、低侧驱动器606、610和614中的任何一个、或者图7A和图7B的开关驱动电路700和750)可以在第一输入端子处接收切换信号(930)。切换信号可以包括脉冲调制信号，如图5所示和以上关于图1所述。

[0106] 在第二时间处，电源开关驱动电路还可以在到电源开关驱动电路的第二输入端子处接收状态信号，例如STP信号738(932)。在一些示例中，STP信号可以是来自半桥电路中的另一相关联的开关的交叉连接的控制端子信号，如以上关于图6所述。在其他示例中，STP信号可以来自控制器或某种其他源。

[0107] 在不同于第一时间的第二时间处，电源开关驱动电路还可以在第一输入端子处接收不同于切换信号的第二信号(934)。在一些示例中，该第二信号可以是来自例如图6的控制器602的通信信号，并且在其他示例中可以是噪声。

[0108] 电源开关驱动电路可以基于STP信号和切换信号来确定第二信号是否是通信信号(936)。例如，如以上关于图7A所述，STP逻辑736可以基于电源开关730应当是不活动的(断开)并且STP信号738指示半桥电路的相关联的另一开关是活动的(接通)的指示来启用通信电路716。

[0109] 响应于确定第二信号是通信信号，电源开关驱动电路(例如，通信电路716或通信电路766)可以解码通信信号中的信息(938)。在一些示例中，该信息可以包括设置电源开关驱动电路的行为的配置信息。

[0110] 图11是示出根据本公开的一个或多个技术的用于电源开关驱动电路的控制器的示例操作的流程图。如以上关于图6所述，在一些示例中，单个控制器(诸如包括处理电路、存储器以及其他数字和模拟电路的微控制器电路)可以执行由图11的块所述的所有步骤。在其他示例中，这些功能中的任何一个或多个功能可以由系统(例如，系统600)内的单独电路来执行。

[0111] 控制器的电路或系统的某个其他部分可以生成切换控制信号，该切换控制信号被配置为接通开关和断开开关(940)。开关可以是例如用于电机控制的若干开关中的一种，例如DC‑DC转换器、逆变器，该开关控制照明或其他设备或其他开关应用。

[0112] 相同的控制器、或系统的某个其他部分可以生成通信信号(942)。在一些示例中，通信信号包括开关的配置信息，诸如切换速度。通信信号可以以如以上关于图1A所述的任何数目的方式来调制。

[0113] 混频器电路(其可以包括处理电路、逻辑电路和/或模拟电路)可以组合切换控制信号和通信信号，如以上关于图6所述(944)。在一些示例中，组合切换控制信号和通信信号可以包括选择切换控制信号的定时，其中该定时包括第一切换控制信号与第二切换控制信号之间的第一持续时间，如图3和图5所示。定时控制还可以包括选择在第一持续时间内开始和结束的第二持续时间。第二持续时间可以包括通信窗口并且至少部分基于电路安全定时，该电路安全定时包括死区时间和延迟以允许开关转变完成。

[0114] 混频电路可以根据电路定时将通信信号插入通信窗口内，并且在连接到电源开关驱动电路的输入端子的信号路径上输出组合的切换控制信号和通信信号(946)。

[0115] 本公开的技术也可以在以下条款中进行描述。

[0116] 条款1：一种电源开关驱动电路，包括：

[0117] 输入端子；

[0118] 检测电路，被配置为：

[0119] 从所述输入端子接收切换信号；以及

[0120] 向电源开关输出并且保持所接收的所述切换信号达第一持续时间；

[0121] 配置解码电路，被配置为：

[0122] 从所述输入端子接收通信信号；

[0123] 从所述输入端子接收通信信号；

[0124] 解码所接收的所述通信信号；以及

[0125] 输出从所述通信信号中解码的配置信息，其中所述配置信息对所述电源开关驱动电路的行为进行设置；以及

[0126] 窗口生成电路，被配置为：

[0127] 在窗口期间，维持来自所述检测电路的所述切换信号，所述窗口包括第二持续时间，其中维持所述切换信号包括：禁用所接收的切换信号；以及

[0128] 允许在所述窗口期间对所接收的所述通信信号的解码，其中所述第二持续时间在所述第一持续时间内开始和结束。

[0129] 条款2.根据条款1所述的电路，其中所述切换信号是包括占空比的脉宽调制(PWM)信号。

[0130] 条款3.根据条款1和2中任一项所述的电路，其中所述配置信息包括转换速率、过温限制、过流限制、栅极电流、栅极电流形状、栅极电压和死区时间中的一项或多项。

[0131] 条款4.根据条款1至3中任一项所述的电路，其中所述第二持续时间的开始和结束至少部分地基于与所述切换信号相关的延迟时间。

[0132] 条款5.根据条款4所述的电路，

[0133] 其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，

[0134] 其中所述切换信号包括死区时间，并且

[0135] 其中所述延迟时间至少部分地基于所述死区时间。

[0136] 条款6.根据条款1至5中任一项所述的电路，

[0137] 其中所述输入端子是第一输入端子，所述电源开关驱动电路还包括第二输入端子；

[0138] 其中来自所述控制器的切换信号包括高侧切换信号和低侧切换信号；并且[0139] 其中在所述第二输入端子处接收的输入信号控制所述窗口的所述第二持续时间。

[0140] 条款7.一种方法，包括：

[0141] 在第一时间处，由电源开关驱动电路在到所述电源开关驱动电路的输入端子处接收切换信号；

[0142] 响应于接收到所述切换信号：

[0143] 由所述电源开关驱动电路向电源开关的控制端子供应第一驱动信号达第一持续时间；以及

[0144] 由所述电源开关驱动电路等待第二持续时间，其中所述第二持续时间基于所述电源开关的电路特性和所述电源开关驱动电路的特性；

[0145] 在所述第二持续时间之后，在所述第一持续时间期间，由所述电源开关驱动电路在所述输入端子处接收第二信号，所述第二信号不同于所述切换信号；

[0146] 由所述电源开关驱动电路分析所接收的所述第二信号；

[0147] 由所述电源开关驱动电路基于所述第二信号的特性，来确定所接收的所述第二信号是通信信号；

[0148] 由所述电源开关驱动电路解码所述通信信号中的信息，其中所述信息包括配置信息；

[0149] 由所述电源开关驱动电路确定所述第一持续时间内的通信窗口已经结束；

[0150] 响应于确定所述通信窗口已经结束，由所述电源开关驱动电路准备在所述输入端子处接收所述切换信号；

[0151] 在所述第一时间之后的第二时间处，由所述电源开关电路在所述输入端子处接收所述切换信号，以及

[0152] 响应于接收到所述切换信号，由所述电源开关驱动电路向电源开关的控制端子供应第二驱动信号达第三持续时间。

[0153] 条款8.根据条款7所述的方法，其中确定所述通信窗口已经结束包括：确定所述通信窗口的时间段已经到期。

[0154] 条款9.根据条款7和中任一项所述的方法，还包括：在第二输入端子处接收直通保护(STP)信号，其中确定所述通信窗口已经结束包括：确定所述STP信号已经切换。

[0155] 条款10.根据条款7至9中任一项所述的方法，其中所述通信信号的特性包括调制方案，其中所述调制方案包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、脉宽调制(PWM)、脉冲编码调制(PCM)、本地互连网络(LIN)、通用异步接收器/传输器(UART)、控制器局域网(CAN)、外围传感器接口(PSI)和PSI5中的一项或多项。

[0156] 条款11.根据条款9和10中任一项所述的方法，其中所述配置信息包括转换速率、过温限制、过流限制、栅极电流、栅极电流形状、栅极电压和死区时间中的一项或多项。

[0157] 条款12.根据条款11所述的方法，还包括：由所述电源开关驱动电路控制对所接收的配置数据的实现，以确保安全切换。

[0158] 条款13.根据条款9至12中任一项所述的方法，其中所述切换信号包括：上升沿和下降沿。

[0159] 条款14.一种系统，包括：

[0160] 控制器，包括；

[0161] 输入端子，被配置为连接到所述控制器；

[0162] 检测电路，被配置为：

[0163] 从所述输入端子接收切换信号；以及

[0164] 向电源开关输出并且保持所接收的所述切换信号达第一持续时间；

[0165] 配置解码电路，被配置为：

[0166] 从所述输入端子接收通信信号；

[0167] 解码所接收的所述通信信号；以及

[0168] 输出从所述通信信号中解码的配置信息，其中所述配置信息对所述电源开关驱动电路的行为进行设置；以及

[0169] 窗口生成电路，被配置为：

[0170] 在第二持续时间期间，维持来自所述检测电路的所述切换信号，所述第二持续时间包括窗口，其中维持所述切换信号包括：禁用对后续切换信号的检测；以及[0171] 允许在所述窗口期间对所接收的所述通信信号的解码，其中所述第二持续时间在所述第一持续时间内开始和结束。

[0172] 条款15.根据条款14所述的系统，其中所述控制器被配置为：

[0173] 可操作地连接到所述输入端子；

[0174] 将所述切换信号输出到所述电源开关驱动电路的所述输入端子；

[0175] 将所述通信信号输出到所述输入端子。

[0176] 条款16.根据条款15所述的系统，其中所述控制器被配置为：

[0177] 控制所述第一持续时间的时间量和所述第二持续时间的时间量；以及[0178] 扩展所述第二持续时间和用于解码所述通信信号的所述窗口。

[0179] 条款17.根据条款14至16中任一项所述的系统，其中所述第二持续时间的开始和结束至少部分地基于与所述切换信号相关的延迟时间。

[0180] 条款18.根据条款17所述的系统，

[0181] 其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，

[0182] 其中所述切换信号包括死区时间，并且

[0183] 其中所述延迟时间至少部分地基于所述死区时间。

[0184] 条款19.根据条款14至18中任一项所述的系统，

[0185] 其中所述输入端子是第一输入端子，所述电源开关驱动电路还包括第二输入端子；

[0186] 其中来自所述控制器的切换信号包括高侧切换信号和低侧切换信号；并且[0187] 其中在所述第二输入端子处接收的输入信号控制所述窗口的所述第二持续时间。

[0188] 条款20：一种电源开关驱动电路，包括

[0189] 第一输入端子和第二输入端子；

[0190] 检测电路，被配置为：

[0191] 从所述第一输入端子接收切换信号；以及

[0192] 向电源开关输出并且保持所接收的所述切换信号达第一持续时间；

[0193] 保护电路，被配置为：

[0194] 从所述第二输入端子接收STP信号；以及

[0195] 控制通信窗口的持续时间；以及

[0196] 配置解码电路，被配置为：

[0197] 经由所述第一输入端子接收通信信号；以及

[0198] 在所述通信窗口期间，解码所接收的所述通信信号并且输出配置信息，其中所述配置信息对所述电源开关驱动电路的行为进行设置。

[0199] 条款21：根据条款20所述的电路，其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，其中所述高侧驱动电路包括所述第一端子和所述第二端子；其中所述第二端子处的所述STP信号包括用于所述低侧驱动电路的第二切换信号，并且其中所述STP信号为所述高侧驱动电路提供直通保护。

[0200] 条款22：根据条款21所述的电路，

[0201] 其中当所述第二端子处的所述第二切换信号指示所述低侧开关接通时，所述第二切换信号启用所述高侧驱动电路的所述通信窗口；并且

[0202] 其中当所述第二端子处的所述第二切换信号指示所述低侧开关断开时，所述第二切换信号禁用所述高侧驱动电路的所述通信窗口。

[0203] 条款23：根据条款20和22中任一项所述的电路，还包括窗口生成电路，所述窗口生成电路被配置为：

[0204] 在第二持续时间期间，维持来自所述检测电路的所述切换信号，其中维持所述切换信号包括：禁用所接收的所述切换信号；以及

[0205] 允许在所述第二持续时间期间对所接收的所述通信信号的解码，其中所述第二持续时间在所述第一持续时间内开始和结束。

[0206] 条款24：根据条款20至23中任一项所述的电路，其中所述第二持续时间的开始和结束基于与所述切换信号相关的延迟时间。

[0207] 条款25：根据条款20至24中任一项所述的电路，其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，其中所述切换信号包括死区时间，并且其中所述延迟时间至少部分地基于所述死区时间。

[0208] 条款26：根据条款20至25中任一项所述的电路，其中所述配置信息包括转换速率、过温限制、过流限制、栅极电流、栅极电流形状、栅极电压、栅极电压分布和死区时间中的一项或多项。

[0209] 条款27：一种方法，包括：

[0210] 在第一时间处，由电源开关驱动电路在到所述电源开关驱动电路的第一输入端子处接收切换信号；

[0211] 在第二时间处，由所述电源开关驱动电路在到所述电源开关驱动电路的第二输入端子处接收STP信号；

[0212] 在不同于所述第一时间的第二时间处，由所述电源开关驱动电路在所述第一输入端子处接收第二信号，所述第二信号不同于所述切换信号；

[0213] 由所述电源开关驱动电路基于所述STP信号和所述切换信号，来确定所述第二信号是否是通信信号；

[0214] 响应于确定所述第二信号是通信信号，由所述电源开关驱动电路解码所述通信信号中的信息，其中所述信息包括配置信息，并且其中所述配置信息对所述电源开关驱动电路的行为进行设置。

[0215] 条款28：根据条款27所述的方法，其中确定所述第二信号是通信信号包括：

[0216] 确定所述切换信号指示由所述电源开关驱动电路控制的电源开关应当断开，以及[0217] 确定所述STP信号指示通信窗口打开。

[0218] 条款29：根据条款27和28中任一项所述的方法，其中确定所述第二信号是通信信号包括：

[0219] 确定所述切换信号指示由所述电源开关驱动电路控制的电源开关应当接通，[0220] 确定延迟定时器已经到期，其中所述延迟定时器的持续时间基于所述电源开关的电路特性和所述电源开关驱动电路的特性。

[0221] 条款30：根据条款27至29中任一项所述的方法，还包括：由所述电源开关驱动电路确定通信窗口已经结束，其中确定所述通信窗口已经结束包括：确定所述通信窗口的时间段已经到期。

[0222] 条款31：根据条款27至30中任一项所述的方法，还包括：

[0223] 在所述第二时间之后的第三时间处，由电源开关驱动电路在到所述电源开关驱动电路的第二输入端子处接收STP信号，其中所述STP信号指示通信窗口已经结束；

[0224] 响应于确定所述通信窗口已经结束，停止解码所述第二信号。

[0225] 条款32：根据条款27至31中任一项所述的方法，其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，其中所述第二端子处的所述STP信号包括用于所述低侧驱动电路的第二切换信号，并且其中所述STP信号为所述高侧驱动电路提供直通保护。

[0226] 条款33：一种系统，包括：

[0227] 控制器，所述控制器包括第一输入端子和第二输入端子，其中所述第一输入端子被配置为连接到所述控制器；

[0228] 检测电路，被配置为：

[0229] 从所述第一输入端子接收切换信号；以及

[0230] 向电源开关输出并且保持所接收的所述切换信号达第一持续时间；

[0231] 保护电路，被配置为：

[0232] 从所述第二输入端子接收STP信号；以及

[0233] 控制通信窗口的持续时间，其中所述通信窗口在所述第一持续时间内开始和结束；以及

[0234] 配置解码电路，被配置为：

[0235] 经由所述第一输入端子接收通信信号；以及

[0236] 在所述通信窗口期间，解码所接收的所述通信信号并且输出配置信息，其中所述配置信息对所述电源开关驱动电路的行为进行设置。

[0237] 条款34：根据条款33所述的系统，其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，其中所述高侧驱动电路包括所述第一端子和所述第二端子；其中所述第二端子处的所述STP信号包括用于所述低侧驱动电路的第二切换信号，并且其中所述STP信号为所述高侧驱动电路提供直通保护。

[0238] 条款35：根据条款33至34中任一项所述的系统，

[0239] 其中当所述第二端子处的所述第二切换信号指示所述低侧开关接通时，所述第二切换信号启用所述高侧驱动电路的所述通信窗口；并且

[0240] 其中当所述第二端子处的所述第二切换信号指示所述低侧开关断开时，所述第二切换信号禁用所述高侧驱动电路的所述通信窗口。

[0241] 条款36：根据条款33和35中任一项所述的系统，还包括窗口生成电路，所述窗口生成电路被配置为：

[0242] 在第二持续时间期间，还被配置为维持来自所述检测电路的所述切换信号，其中维持所述切换信号包括禁用所接收的所述切换信号；以及

[0243] 允许在所述第二持续时间期间对所接收的所述通信信号的解码，其中所述第二持续时间在所述第一持续时间内开始和结束。

[0244] 条款37：根据条款33至36中任一项所述的系统，其中所述第二持续时间的开始和结束基于与所述切换信号相关的延迟时间。

[0245] 条款38：根据条款33至37中任一项所述的系统，其中所述电源开关驱动电路包括高侧驱动电路和低侧驱动电路，其中所述切换信号包括死区时间，并且其中所述延迟时间至少部分地基于所述死区时间。

[0246] 条款39：根据条款33至38中任一项所述的系统，其中所述配置信息包括转换速率、过温限制、过流限制、栅极电流、栅极电流形状、栅极电压、栅极电压分布和死区时间中的一项或多项。

[0247] 条款40：一种方法，包括：

[0248] 生成切换控制信号，所述切换控制信号被配置为接通开关和断开开关；

[0249] 生成通信信号，其中所述通信信号包括配置信息；

[0250] 组合所述切换控制信号和所述通信信号，其中组合所述切换控制信号和所述通信信号包括：

[0251] 选择用于所述切换控制信号的定时，其中所述定时包括第一切换控制信号与第二切换控制信号之间的第一持续时间；

[0252] 选择在所述第一持续时间内开始和结束的第二持续时间，其中所述第二持续时间包括通信窗口；

[0253] 在所述通信窗口内插入所述通信信号；以及

[0254] 在连接到电源开关驱动电路的输入端子的信号路径上输出组合的切换控制信号和通信信号。

[0255] 条款41：根据条款40所述的方法，其中控制器电路包括：

[0256] 切换控制信号发生器电路，用于生成所述切换控制信号；

[0257] 通信信号发生器电路，用于生成所述通信信号；以及

[0258] 处理电路，用于组合所述切换控制信号和所述通信信号，并且控制组合的切换控制信号和通信信号在所述信号路径上的所述输出。

[0259] 已经描述了本公开的各种示例。这些和其他示例在以下权利要求的范围内。